專利名稱：軋輥輥脖修復(fù)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼設(shè)備備件技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種軋輥輥脖修復(fù)工藝。
冷軋工作輥是一種合金鍛鋼軋輥，具有很高的強(qiáng)度和硬度，是一種昂貴的軋鋼設(shè)備備件。由于長時間處于高負(fù)荷狀態(tài)，軸承很容易損壞，在換軸承箱時往往在輥脖處產(chǎn)生裂紋、掉皮等缺陷，甚至斷輥，從而使軋輥報廢，給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失。曾經(jīng)有過很多修復(fù)廢舊軋輥的方法，包括工作輥輥身鑲套、表面堆焊，如CN1133210，CN92109256.3，J62-758D和SU1371727等。
前蘇聯(lián)專利SU1447446公開了一種“軋機(jī)軋輥修復(fù)方法”，在掉皮區(qū)制成一個環(huán)形槽，坡口相對于縱軸的角度為20～30℃，從坡口到底面的過渡半徑等于掉皮深度的0.09加上8.2，以消除環(huán)形槽底邊的焊接裂紋。堆焊的溫度制度為將軋輥預(yù)熱到400～450℃，然后用焊條進(jìn)行堆焊，焊接電流為500A，電壓為35V，焊接速度為36m/h，焊好后的軋輥加熱到500±20℃，保溫4小時后以30℃/h的冷卻速度緩冷。
這種工藝適用于對軋身進(jìn)行修補(bǔ)。
本發(fā)明的目的是提供一種適用于軋輥輥脖的修復(fù)工藝，包括制作一個環(huán)形焊接槽的方法和一種特殊的焊接過程加熱方法和加熱溫度制度。根據(jù)不同的缺陷，采用不同的制作環(huán)形焊接槽的方法；在淺裂紋和掉皮的情形，可直接在有缺陷部位車削出環(huán)形焊接槽，在斷輥的情形，用待修復(fù)軋輥輥脖和另一個同材質(zhì)圓柱體(例如同材質(zhì)廢軋輥)制作成環(huán)形焊接槽。采用繩式加熱器加熱，預(yù)熱溫度約400℃，焊接工作溫度為300～380℃，焊完后加熱到約480℃，然后緩冷，在加熱、焊接和緩冷過程中，在加熱端輥身處進(jìn)行澆水冷卻防止輥身受熱退火。
按照本發(fā)明的軋輥輥脖修復(fù)工藝，包括對缺陷部位的機(jī)加工、預(yù)熱、焊接和焊后精加工。該工藝具有下列特征1)將輥脖有缺陷部分完全車削凈，制成一個環(huán)形焊接槽，此環(huán)形焊接槽的坡口與縱軸垂直面呈25～35°角。
2)用繩式加熱器分別繞纏環(huán)形焊接槽及其兩側(cè)輥脖的焊接熱影響區(qū)，該繩式加熱器的繩頭和插入加熱器中的熱電偶的輸出線分別連接到溫度控制箱上，接通電源對環(huán)形焊接槽和焊接熱影響區(qū)進(jìn)行加熱。
3)在輥身端頭處設(shè)置噴水裝置向輥面噴水冷卻，在輥身端面上設(shè)擋水圈。
4)以90～100℃/h的速率將環(huán)形焊接槽和焊接熱影響區(qū)均勻加熱到380～400℃。
5)拆掉環(huán)形焊接槽處的繩式加熱器，保留其它加熱器繼續(xù)保溫加熱，在環(huán)形焊接槽內(nèi)進(jìn)行焊接，并將焊接工作溫度控制在300～380℃范圍內(nèi)。
6)焊完后重新將繩式加熱器纏繞到焊接區(qū)上，加熱到470～480℃，然后以50～60℃/h的速度緩冷到190～210℃，然后斷電緩冷到環(huán)境溫度。
本發(fā)明的環(huán)形焊接槽坡口角度較小，這種焊接槽更適合于輥脖的修復(fù)，一是輥脖焊接槽長度有限，便于焊接，二是可以節(jié)省焊接費(fèi)用，三是可以提高焊接輥脖抗彎強(qiáng)度。
本發(fā)明所給出的焊接溫度制度是針對輥脖的特點制定的。采用繩式加熱器的好處，一是不用專設(shè)加熱爐，二是使用靈活方便，三是可以實現(xiàn)邊焊接邊加熱，可以按要求控制焊接溫度，達(dá)到理想的焊接效果，同時也可以使預(yù)熱溫度相對較低而不影響焊接質(zhì)量。
按照本發(fā)明，當(dāng)輥脖缺陷為淺裂紋(裂紋深度小于輥脖半徑)或掉皮時，所述的環(huán)形焊接槽為在有缺陷部位車削出的喇叭形環(huán)形槽，即兩側(cè)坡口方向相反。
反之，當(dāng)輥脖缺陷為斷輥時，所述的環(huán)形焊接槽是這樣形成的1)將斷面車平整后再鏜出凹形連接端頭，凹孔深度l1等于輥脖直徑D的1/4～1/6，凹孔直徑d1＝缺陷部位輥脖直徑的1/3～2/5，2)用同材質(zhì)圓柱體加工出和上述凹形連接端頭相匹配的凸形連接端頭，凸起長度l2＝l1+50～200mm，3)將上述兩部分裝配在一起，結(jié)合部形成環(huán)形焊接槽。
此環(huán)形焊接槽的坡口可以相互平行，也可以呈一定角度或呈喇叭形。
所述的同材質(zhì)圓柱體可以用同材質(zhì)廢軋輥。
按照本發(fā)明，在繩式加熱器纏繞層的外表面包有絕熱保溫層，以提高加熱器加熱效果，同時保護(hù)操作人員。
采用本發(fā)明的軋輥輥脖修復(fù)工藝所修復(fù)的軋輥輥脖性能完全符合要求，是一種低投入、高產(chǎn)出的技術(shù)，可以為軋鋼廠，特別是冷軋帶鋼廠帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1為有裂紋或掉皮輥脖機(jī)加后形成環(huán)形焊接槽示意圖。
圖2為斷輥機(jī)加工后組合成環(huán)形焊接槽示意圖。
圖3為纏繞繩式加熱器示意圖。
圖4為焊接過程的加熱溫度制度曲線圖。
如圖1～圖4所示，本發(fā)明的軋輥輥脖修復(fù)工藝，包括對缺陷部位的機(jī)加工、預(yù)熱、焊接和焊后精加工。
1)如圖1、圖2所示，將輥脖1有缺陷部分完全車削凈，制成一個環(huán)形焊接槽3，此環(huán)形焊接槽3的坡口與軋輥縱軸垂直面的夾角α＝25～35°，2)如圖3所示，用繩式加熱器4分別繞纏環(huán)形焊接槽3及其兩側(cè)輥脖的焊接熱影響區(qū)5、6，該繩式加熱器4的繩頭和插入加熱器中的熱電偶7的輸出線分別連接到溫度控制箱上(圖中未示出)，接通電源對環(huán)形焊接槽3和焊接熱影響區(qū)5、6進(jìn)行加熱，3)在輥身端頭處設(shè)置噴水裝置9向輥面噴水冷卻，在輥身端面上設(shè)擋水圈10，防止冷卻水進(jìn)入加熱器，4)如圖4所示，以90～100℃/h的速率將環(huán)形焊接槽3和焊接熱影響區(qū)5、6均勻加熱到380～400℃，5)拆掉環(huán)形焊接槽3處的繩式加熱器4，保留其它加熱器繼續(xù)保溫加熱，在環(huán)形焊接槽內(nèi)進(jìn)行焊接，并將焊接工作溫度控制在300～380℃范圍內(nèi)，6)焊完后重新將繩式加熱器纏繞到焊接區(qū)上，加熱到470～480℃，然后以50～60℃/h的速度緩冷到190～210℃，然后斷電緩冷到環(huán)境溫度。
根據(jù)輥脖不同的缺陷情況，制作不同的環(huán)形焊接槽。當(dāng)輥脖缺陷為淺裂紋(裂紋深度小于輥脖半徑)或掉皮時，所述的環(huán)形焊接槽3為在有缺陷部位車削出的喇叭形環(huán)形槽，即兩側(cè)坡口方向相反。
當(dāng)輥脖缺陷為斷輥時，所述的環(huán)形焊接槽3是這樣形成的1)將斷面車平整后再鏜出凹形連接端頭31，凹孔深度l1等于輥脖直徑D的1/4～1/6，凹孔直徑d1＝缺陷部位輥脖直徑的1/3～2/5，2)用同材質(zhì)圓柱體加工出和上述凹形連接端頭31相匹配的凸形連接端頭32，凸起長度l2＝l1+50～200mm，3)將上述兩部分裝配在一起，結(jié)合部形成環(huán)形焊接槽3。
這時的環(huán)形焊接槽的坡口可以相互平行，也可以呈一定角度或呈喇叭形。
所述的同材質(zhì)圓柱體可以是同材質(zhì)廢軋輥。如圖3所示，在繩式加熱器纏繞層外表面還包有絕熱保溫層8。
所述的溫度控制箱可采用DWK-6型溫度控制箱。所述的繩式加熱器可選用SCD繩式加熱器。
最佳實施例。
最佳實施例中的坡口與縱軸垂直面的夾角α＝30°，預(yù)熱速度為95℃/h，預(yù)熱到395℃，焊接工作溫度范圍為300～380℃，焊后加熱到480℃，然后以56℃/h的速度冷卻到200℃。
權(quán)利要求
1.一種軋輥輥脖修復(fù)工藝，包括對缺陷部位的機(jī)加工、預(yù)熱、焊接和焊后精加工，其特征在于1)將輥脖(1)有缺陷部分完全車削掉，制成一個環(huán)形焊接槽(3)，此環(huán)形焊接槽(3)的坡口與軋輥縱軸垂直面的夾角α＝25～35°，2)用繩式加熱器(4)分別纏繞環(huán)形焊接槽(3)及其兩側(cè)輥脖的焊接熱影響區(qū)(5)、(6)，該繩式加熱器(4)的繩頭和插入加熱器中的熱電偶(7)的輸出線分別連接到溫度控制箱上，接通電源對環(huán)形焊接槽(3)和焊接熱影響區(qū)(5)、(6)進(jìn)行加熱，3)在輥身端頭處設(shè)置噴水裝置(9)向輥面噴水冷卻，在輥身端面上設(shè)擋水圈(10)，4)以90～100℃/h的速率將環(huán)形焊接槽(3)和焊接熱影響區(qū)(5)、(6)均勻加熱到380～400℃，5)拆掉環(huán)形焊接槽(3)處的繩式加熱器(4)，保留其它加熱器繼續(xù)保溫加熱，在環(huán)形焊接槽(3)內(nèi)進(jìn)行焊接，并將焊接工作溫度控制在300～380℃范圍內(nèi)，6)焊完后重新將繩式加熱器纏繞到焊接區(qū)上，加熱到470～480℃，然后以50～60℃/h的速度緩冷到190～210℃，然后斷電緩冷到環(huán)境溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的軋輥輥脖修復(fù)工藝，其特征在于當(dāng)輥脖缺陷為淺裂紋(裂紋深度小于輥脖半徑)或掉皮時，所述的環(huán)形焊接槽(3)為在有缺陷部位車削出的喇叭形環(huán)形槽，即兩側(cè)坡口方向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的軋輥輥脖修復(fù)工藝，其特征在于，當(dāng)輥脖缺陷為斷輥時，所述的環(huán)形焊接槽(3)是這樣形成的1)將斷面車平整后再鏜出凹形連接端頭(31)，凹孔深度l1等于輥脖直徑D的1/4～1/6，凹孔直徑d1＝缺陷部位輥脖直徑的1/3～2/5，2)用同材質(zhì)圓柱體加工出和上述凹形連接端頭(31)相匹配的凸形連接端頭(32)，凸起長度l2＝l1+50～200mm，3)將上述兩部分裝配在一起，結(jié)合部形成環(huán)形焊接槽(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的軋輥輥脖修復(fù)工藝，其特征在于所述的焊接槽坡口相互平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的軋輥輥脖修復(fù)工藝，其特征在于所述的同材質(zhì)圓柱體為同材質(zhì)廢軋輥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的軋輥輥脖修復(fù)工藝，其特征在于所述的繩式加熱器(4)纏繞層的外表面包有絕熱保溫層(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的軋輥輥脖修復(fù)工藝，其特征在于所述的溫度控制箱采用DWK-6型溫度控制箱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的軋輥輥脖修復(fù)工藝，其特征在于所述的焊接槽(3)坡口與縱軸垂直面的夾角α＝30°，所述的預(yù)熱速度為95℃/h，預(yù)熱到395℃，焊接工作溫度范圍為300～380℃，焊后加熱到480℃，然后以56℃/h的速度冷卻到200℃。
全文摘要
本發(fā)明提供一種軋輥輥脖修復(fù)工藝。首先對輥脖1有缺陷部位進(jìn)行機(jī)加工,制成一個環(huán)形焊接槽3,其坡口與軋輥縱軸垂直面呈25～35°角,用繩式加熱器對輥脖的環(huán)形焊接槽和熱影響區(qū)進(jìn)行加熱,以90～100℃/h的速率預(yù)熱到380～400℃,再在300～380℃溫度下進(jìn)行焊接,焊完后再加熱到470～480℃,然后以50～60℃/h的速率緩冷到200℃后斷電保溫緩冷到室溫,再進(jìn)行機(jī)加工。所修復(fù)的輥脖完全符合質(zhì)量要求,可為軋鋼廠節(jié)省大量資金。
文檔編號B21B28/00GK1247778SQ98114320
公開日2000年3月22日 申請日期1998年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月17日
發(fā)明者韓春光, 王剛, 張春田, 夏英莉 申請人:韓春光, 王剛